(57)【要約】【課題】有機ＥＬ素子をその素子毎の特性によらず寿命の限界まで使用できるようにすること。【解決手段】有機ＥＬ素子１１の発光量を検出するフォトディテクター１２と、フォトディテクター１２が検出した光量値をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１３と、Ａ／Ｄ変換器１３が出力する検出光量値Ｓｉｇ１と前回の光量値との大小比較等に基づき有機ＥＬ素子１１に与える駆動信号（光量指令信号）であるＰＷＭ信号Ｓｉｇ２のデューティ比を決定し、その過程で有機ＥＬ素子１１の寿命到来有無を判定し、寿命が到来すると外部に報知する機能を有する制御部（ＣＰＵ）１４と、ＣＰＵ１４が出力するＰＷＭ信号Ｓｉｇ２をアナログ信号に変換し有機ＥＬ素子１１の駆動信号とするＤ／Ａ変換器１５とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ素子に光量指令信号を与えて発光させる第一の工程と、
前記有機ＥＬ素子の発光量を検出する第二の工程と、
前記第二の工程にて検出された発光量と前記光量指令信号にて指定した発光量との大小比較を行う第三の工程と、
前記第三の工程での大小比較結果に基づいて新たな光量指令信号を生成する第四の工程と、
前記新たな光量指令信号と過去に生成して前記有機ＥＬ素子に与えた光量指令信号との差値と予め定めた所定値との大小比較を行い、前記有機ＥＬ素子の寿命到来有無を判定する第五の工程と、
前記第五の工程にて前記有機ＥＬ素子は寿命に近づいたとの判定が行われるまでの間、所定のイベント発生を受けて前記第一の工程から前記第五の工程までの一連の処理を繰り返す第六の工程と、
を含むことを特徴とする発光量制御方法。
【請求項２】
前記第五の工程にて前記有機ＥＬ素子は寿命に近づいたとの判定が行われたとき、外部に報知する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光量制御方法。
【請求項３】
有機ＥＬ素子に光量指令信号を与えて発光させる発光手段と、
前記有機ＥＬ素子の発光量を検出する検出手段と、
前記検出手段にて検出された発光量と前記光量指令信号にて指定した発光量との大小比較を行い、その大小比較結果に基づいて新たな光量指令信号を生成する光量指令信号生成手段と、
前記新たな光量指令信号と過去に生成して前記有機ＥＬ素子に与えた光量指令信号との差値と予め定めた所定値との大小比較を行い、前記有機ＥＬ素子の寿命到来有無を判定する寿命判定手段と、
前記寿命判定手段にて前記有機ＥＬ素子は寿命に近づいたとの判定が行われるまでの間、所定のイベント発生を受けて前記各手段を制御し一連の処理を繰り返す素子駆動手段と、
を備えることを特徴とする発光量制御装置。
【請求項４】
前記寿命判定手段にて前記有機ＥＬ素子は寿命に近づいたとの判定が行われたとき、外部に報知する手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の発光量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以降、「有機ＥＬ素子」という）の発光量を制御する発光量制御方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、ディスプレイ、プリンタ、ディジタル複写機、ファクシミリなどで光源として用いられているが、発光量が累積発光時間に応じて著しく低下していくという問題がある。プリントヘッドやディスプレイ等の発光素子として有機ＥＬ素子を用いた場合には、その光量劣化に合わせて有機ＥＬ素子を駆動するための操作量を増やして光量を一定に保つことが必要とされている。
【０００３】
そこで、従来では、例えば有機ＥＬ素子の駆動方式として、電流変調や電圧変調による連続駆動方式ではなく、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）駆動方式を採用する制御装置では、有機ＥＬ素子の発光量を検出するセンサーの検出光量値が初期光量値から一定レベル以下に低下するまでの間、センサーの検出光量値に応じて、有機ＥＬ素子の操作量であるＰＷＭ駆動信号のデューティ比を、有機ＥＬ素子の発光量を一定に保つ値に変更設定するフィードバック制御を行い、センサーの検出光量値が初期光量値から一定レベル以下に低下した場合に、外部に寿命報知を行う方法が採用されている。
【特許文献１】特開平５−３４１２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、初期光量値から所定のレベル以上低いという条件で有機ＥＬ素子の寿命判断を行うと、まだ余裕があるのに寿命が来たと判断することが起こり、元々長くない有機ＥＬ素子の寿命を益々短いものにしてしまうという問題がある。
【０００５】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、有機ＥＬ素子をその素子毎の特性によらず寿命の限界まで使用可能にする発光量制御方法および装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するため、この発明にかかる発光量制御方法は、有機ＥＬ素子に光量指令信号を与えて発光させる第一の工程と、前記有機ＥＬ素子の発光量を検出する第二の工程と、前記第二の工程にて検出された発光量と前記光量指令信号にて指定した発光量との大小比較を行う第三の工程と、前記第三の工程での大小比較結果に基づいて新たな光量指令信号を生成する第四の工程と、前記新たな光量指令信号と過去に生成して前記有機ＥＬ素子に与えた光量指令信号との差値と予め定めた所定値との大小比較を行い、前記有機ＥＬ素子の寿命到来有無を判定する第五の工程と、前記第五の工程にて前記有機ＥＬ素子は寿命に近づいたとの判定が行われるまでの間、所定のイベント発生を受けて前記第一の工程から前記第五の工程までの一連の処理を繰り返す第六の工程とを含むことことを特徴とする。
【０００７】
この方法によれば、累積発光時間対発光量の関係の中で同じ個所で寿命到来有無を判定することができるので、有機ＥＬ素子を素子毎の特性によらず寿命の限界まで使用することができる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、有機ＥＬ素子の寿命が短いというデメリットの影響を緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明にかかる発光量制御方法および装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１は、この発明の一実施の形態による発光量制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示す発光量制御装置は、有機ＥＬ素子１１の発光量を検出するフォトディテクター１２と、フォトディテクター１２が検出した光量値をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１３と、Ａ／Ｄ変換器１３が出力する検出光量値Ｓｉｇ１と前回の光量値との大小比較等に基づき有機ＥＬ素子１１に与える駆動信号（光量指令信号）であるＰＷＭ信号Ｓｉｇ２のデューティ比を決定し、その過程で有機ＥＬ素子１１の寿命到来有無を判定し、寿命が到来すると外部に報知する機能を有する制御部（以降、「ＣＰＵ」という）１４と、ＣＰＵ１４が出力するＰＷＭ信号Ｓｉｇ２をアナログ信号に変換し有機ＥＬ素子１１の駆動信号とするＤ／Ａ変換器１５とを備えている。
【００１１】
次に、図１〜図６を参照して、以上のように構成される発光量制御装置の動作を説明する。なお、図２は、有機ＥＬ素子の累積発光時間と発光輝度との関係を示す特性図である。図３は、有機ＥＬ素子の寿命が図２に示す寿命ポイントに至る以前の余裕がある期間で生成されるＰＷＭ信号の波形図である。図４は、有機ＥＬ素子の寿命が図２に示す寿命ポイントにかなり近づいた状況下かで生成されるＰＷＭ信号の波形図である。図５は、ＰＷＭ信号のデューティ比の変動幅と有機ＥＬ素子の寿命判定に用いるしきい値との関係を示す図である。図６は、図１に示す制御部（ＣＰＵ）が行う有機ＥＬ素子の寿命判定動作を説明するフローチャートである。
【００１２】
図２に示すように、有機ＥＬ素子１１の発光特性は、初期発光量２１からある発光量２２まで急激に落ち込み、その後、安定した発光量で推移する期間２３があり、寿命ポイント２４に近づくと発光量は急激に落ち込み、寿命を迎える特性を持つことが解っている。
【００１３】
ＣＰＵ１４は、前回検出光量値と今回検出光量値との差値に基づき今回の操作量であるＰＷＭ信号のデューティ比を決定するので、有機ＥＬ素子１１の発光量が安定して推移する期間２３では、例えば図３に示すように、デューティ比の変動幅は小さく、毎回ほぼ同じデューティ比のＰＷＭ信号が生成される。
【００１４】
そして、有機ＥＬ素子１１の発光量が寿命ポイント２４に近づくのに伴い、例えば図４に示すように、ＯＮ時間幅が急激に大きくなっていくＰＷＭ信号が生成される。つまり、図３と図４の比較から理解できるように、有機ＥＬ素子１１が安定した発光量を持つ期間でのデューティ比の変動幅と、有機ＥＬ素子１１が寿命に近づいたときの発光量によるデューティ比の変動幅とには、顕著な相違が認められる。
【００１５】
そこで、例えば図５に示すように、有機ＥＬ素子１１が安定した発光量で推移する期間でのデューティ比の変動幅５１よりも大きな変動幅５２を有機ＥＬ素子１１が寿命に近づいたと判断するしきい値として予め定めておき、ＣＰＵ１４は、生成するＰＷＭ信号のデューティ比の変動幅を監視し、そのときの変動幅がしきい値５２を超える場合に、寿命が来たと判定するようにしている。
【００１６】
以下、図６を参照して、具体的に、ＣＰＵ１４での判定処理動作について説明する。図６において、ステップ（以降、「ＳＴ」と略記する）１では、ＣＰＵ１４は、目標光量値を指定する光量指令信号である所定デューティ比のＰＷＭ信号Ｓｉｇ２をＤ／Ａ変換器１５を介して有機ＥＬ素子１１に出力し、有機ＥＬ素子１１を発光させる。このＳＴ１は、当該発光量制御装置の運転開始時とその後の所定イベントの発生時（ＳＴ７）とで実施される。但し、有機ＥＬ素子１１を発光させるＰＷＭ信号Ｓｉｇ２は、当該発光量制御装置の運転開始時ではこのＳＴ１にて生成するが、その後は、ＳＴ５にて生成される。
【００１７】
ＣＰＵ１４は、フォトディテクター１２が検出した光量値Ｓｉｇ１をＡ／Ｄ変換器１３から受け取ると（ＳＴ２）、有機ＥＬ素子１１の今回光量値を算出し、それと前回光量値とを比較して差値を算出し（ＳＴ３）、新たな光量指令信号を算出するため、その差値に対して比例・積分特性を付与する（ＳＴ４）。
【００１８】
その後、ＣＰＵ１４は、比例・積分特性が付与された差値を有機ＥＬ素子１１に与えるための所定デューティ比を持つＰＷＭ信号に変換し（ＳＴ５）、変換したＰＷＭ信号のデューティ比と前回有機ＥＬ素子１１に出力したＰＷＭ信号のデューティ比との差値と上記のように定めたしきい値５２との大小比較を行う（ＳＴ６）。
【００１９】
その結果、前回と今回のデューティ比差値がしきい値５２よりも小さいか等しい場合（ＳＴ６：Ｙｅｓ）は、有機ＥＬ素子１１は健全であると判断する。そして、所定時間経過や光量に変化が生じたなど所定のイベントが発生するのを待機し（ＳＴ７）、所定のイベントが発生するとＳＴ１に戻り、今回算出したＰＷＭ信号を有機ＥＬ素子１１に与えて発光させる。有機ＥＬ素子１１が健全であると判断できる間（ＳＴ６：Ｙｅｓ）は、ＳＴ１〜ＳＴ７〜ＳＴ１のループを繰り返す。
【００２０】
その過程で、前回と今回のデューティ比差値がしきい値５２よりも大きくなると（ＳＴ６：Ｎｏ）、ＣＰＵ１４は、有機ＥＬ素子１１が寿命に近づいていると判断し、当該発光量制御装置のユーザーに有機ＥＬ素子１１の寿命到来を通知する（ＳＴ８）。その後、ユーザーから指示があるなど所定のイベントが発生するのを待機する（ＳＴ７）。所定のイベントが発生するとＳＴ１に戻り、以上説明した処理を繰り返す。
【００２１】
なお、所定のイベント（ＳＴ７）は、上記したフィードバック制御の周期を規定するもので、一般にはＣＰＵの割り込みがトリガーとなる。
【００２２】
このように、この実施の形態によれば、有機ＥＬ素子が健全であるときに生成する各ＰＷＭ信号間のデューティ比変動幅と、有機ＥＬ素子が寿命に近づいたときに生成する各ＰＷＭ信号間のデューティ比変動幅との顕著な相違に着目して判定用のしきい値を定めるようにしたので、有機ＥＬ素子をその素子毎の特性によらず寿命の限界である寿命ポイント２４まで使用することができ、また有機ＥＬ素子が寿命に近づいた場合には確実に検知し、ユーザーに交換時期を知らせるなどその後の動作に活用することができる。
【００２３】
したがって、寿命の短い有機ＥＬ素子を有効に活用することができるので、有機ＥＬ素子は寿命が短いというデメリットの影響を緩和することができる。
【００２４】
なお、以上の説明した実施の形態では、有機ＥＬ素子の寿命到来有無を適切に判定するために、ＰＷＭ信号のデューティ比を用いたが、有機ＥＬ素子の寿命が近づいたことによる発光量の変化は、取りも直さず有機ＥＬ素子の駆動電流の変化や印加電圧の変化を示すので、有機ＥＬ素子の光量を指令する信号は、ＰＷＭ信号に限らず、電流値の絶対値を示す信号等も用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように、この発明にかかる発光量制御方法および装置は、有機ＥＬ素子をその素子毎の特性によらず寿命の限界まで使用するのに有用であり、特に、有機ＥＬ素子をＰＷＭ信号で駆動しフィードバック制御によって発光量一定化を図るシステムで用いるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施の形態による発光量制御装置の構成を示すブロック図
【図２】有機ＥＬ素子の累積発光時間と発光輝度との関係を示す特性図
【図３】有機ＥＬ素子の寿命が図２に示す寿命ポイントに至る以前の余裕がある期間で生成されるＰＷＭ信号の波形図
【図４】有機ＥＬ素子の寿命が図２に示す寿命ポイントにかなり近づいた状況下かで生成されるＰＷＭ信号の波形図
【図５】ＰＷＭ信号のデューティ比の変動幅と有機ＥＬ素子の寿命判定に用いるしきい値との関係を示す図
【図６】図１に示す制御部（ＣＰＵ）が行う有機ＥＬ素子の寿命判定動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
【００２７】
１１    有機ＥＬ素子
１２    フォトディテクター
１３    Ａ／Ｄ変換器
１４    制御部（ＣＰＵ）
１５    Ｄ／Ａ変換器
２１    初期発光量
２２    ある発光量
２３    安定した発光量で推移する期間
２４    寿命ポイント
５１    安定した発光量で推移する期間でのデューティ比の変動幅
５２    寿命に近づいたときのデューティ比の変動幅（しきい値）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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